能源交易

提出如何在配网侧组织分布式能源交易市场的问题，并作出解答：实现无需用户报价的市场交易模式以降低交易成本，并且以市场价值分配机制辨识用户的价值并分配利益，是促进分布式能源健康发展的关键。

区块链技术将解决能源互联网中的信任问题,引导能源互联网的构建、发展与升级。从区块链的去中心化、信息完备公开透明、分布式记录存储、可编程脚本4大核心应用优势出发,分别讨论了区块链在能源交易、电子数据保全、物联网、负荷侧响应中的应用场景,并介绍了相应的应用案例,展现了区块链技术在能源行业广阔的应用前景。

分布式能源虽广泛存在，但单体容量小，导致其无法直接参与市场的能源交易。为此，提出了一种含多分布式能源聚合商的本地电力市场最优能源交易策略。首先，零散的分布式能源以多个聚合商的形式参与本地电力市场的能源交易，配电系统运营商作为系统所有者参与本地电力市场和上级电力批发市场的能源交易；其次，建立一个含多分布式能源聚合商的本地电力市场最优能源交易双层模型；最后，利用Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件、强对偶理论以及大M法等将该模型转换为单层模型进行求解。算例仿真结果表明，所提模型可以有效促进分布式能源参与电力市场能源交易，并提高系统运行经济性。

智慧能源服务与数据分析平台以能源互联网为基础，依托大数据、人工智能等先进技术，实现能源监控、能源分析、能源管理、能源服务、能源交易、能源生态等六大功能，提供综合能源和能源数据分析等多元化智慧服务，全方位支撑国网公司总部级、省级智慧能源服务平台和能源大数据中心建设。通过打造多维数据增值服务和定制化能源服务产品，服务政府科学决策、服务企业精益发展、服务公众便捷用能、服务电网公司提质增效，构建面向能源互联网的“智慧能源大脑”和能源市场的“淘宝”。

区块链技术将解决能源互联网中的信任问题,引导能源互联网的构建、发展与升级。从区块链的去中心化、信息完备公开透明、分布式记录存储、可编程脚本4大核心应用优势出发,分别讨论了区块链在能源交易、电子数据保全、物联网、负荷侧响应中的应用场景,并介绍了相应的应用案例,展现了区块链技术在能源行业广阔的应用前景。

以能源交易为背景，针对多微电网合作中的运行优化问题，提出了基于Nash议价模型的合作博弈策略，旨在实现微电网之间的合作，以最大化整体利益，同时考虑能源交易和成本优化。首先，将各微电网视为博弈参与者，构建了基于Nash议价理论的多微电网合作博弈模型，通过选择能源交易策略和运行策略来影响其能源成本和效益。其次，采用交替方向乘子法(alternating direction multiplier method, ADMM)求解此多参与者优化问题，通过将原问题分解为子问题并引入乘子变量来实现迭代求解。最后，在每次迭代中，各微电网根据其局部信息更新能源交易和运行策略，并利用乘子变量进行信息交换和博弈协调，以达到全局一致性。结果表明，该策略在多微电网合作中能够实现整体性能的提升，有效促进了可再生能源的消纳水平，平衡了各参与者的利益，同时降低了能源成本。

可再生能源配额制（简称配额制）是当前中国可再生能源政策由固定溢价补贴制向政府政策与市场机制共同作用过渡的目标机制。随着电力体制改革不断深化，可再生能源政策将直接影响电力供应链主体博弈行为，造成不同的政策效应。鉴于此，考虑以消费端为配额义务考核主体并引入惩罚函数，构建包含发电企业、消费端在内的两级电力供应链纳什均衡博弈模型。该模型设置了3种政策情景：固定溢价补贴制、配额制和2种政策并行双轨制。通过算例仿真重点分析配额、罚金参数变化对配额制下各博弈主体最优交易电量和绿证价格的影响。考虑到政策的福利效应，比较了3种政策情景下社会福利差异。结果表明：配额制下可再生能源交易电量和绿证价格随配额的增加呈现先递增后递减趋势，随罚金参数的增大而增大；3种政策情景下社会福利函数关于配额的增加呈现倒“U”型分布；随着可再生能源市场份额增长，2种政策并行双轨制下的社会福利水平优于2种政策单独实施下的福利水平。

他表示未来能源将以可再生能源为主体，因此，能源体系需要转型：第一是能源体系的转型，要从集中大规模的能源供给转为以可再生能源为主集中和分散相结合的多元化能源供给。第二是能源服务转型，从电、气、热等单一能源利用和服务，转为综合能源梯级利用、多元化服务。第三是能源交易转型，从独立的电网、气网单独交易，转为集电、水、气、热的能源互联网交易。能源转型需要数字化平台的支撑，通过连接实体层智能感知的物联网，获取数据和信息，形成数据和信息层，在此基础上，建设调度生产平台、运管维护平台和管理决策平台，从而推动能源企业的数字化转型。

项目针对云南绿色能源交易市场规则复杂且快速演进、市场规模迅速增长的特点，基于云计算架构技术体系，设计并研发了可弹性扩展、高效、可靠的绿色能源交易平台，支撑了交易、结算、市场管理等核心业务的开展，解决了灵活适应市场交易产品和规则变化的技术难题，避免了交易平台的重复开发，大幅缩短了平台开发周期，提高了市场效率。主要创新点如下： 动态组装的绿色能源交易算法引擎。提出了基于算法语义抽象模型的交易算法引擎技术，实现了算法以组件拼接、参数配置的方式快速开发，适应了绿色能源市场交易产品和交易规则复杂且快速演进的特点，缩短了算法开发周期，提高了算法适应性。基于绿色能源市场全景建模的数据平台。构建了绿色能源交易全景数据模型，研发了基于四元组统一语法标签定义的自适应数据服务族，解决了数据服务适应模型变化、超大数据集单次事务性归档等难点问题，为交易平台内、外部异构系统提供了标准化的数据服务体系。弹性扩展的绿色能源交易私有云计算平台。深度融合网络智能弹性虚拟交换、数据库多租户容器虚拟化、服务器完全虚拟化、应用容器虚拟化等多层级虚拟化技术，构建了弹性扩展的私有云计算平台，解决了 IT 基础资源建设成本高、交付效率低、利用率低等问题，计算资源利用率较传统虚拟化架构提高了 3 倍。基于轻量级服务技术的分布式软件架构。研发了面向绿色能源交易的分布式软件架构，解决了去总线架构下分布式服务注册、发现、安全调用等难点问题，实现了服务调用动态路由、负载均衡、智能容错等功能；设计了高内聚、低耦合的绿色能源交易轻量级服务体系。软件架构灵活支撑了上层交易应用功能的快速开发和局部在线迭代。绿色能源交易市场多层级全景态势感知技术体系。围绕电力供需及其相关因素，实现以“市场供需”为核心的第一层级态势感知；综合交易、结算、信用评价等信息，实现以“市场运营”为核心的第二层级态势感知。多层级全景态势感知能够为市场主体决策和市场规则完善提供支持。项目自 2016 年 1 月投入运行至 2018 年 12 月，支撑云南绿色能源市场化交易开展，覆盖6856 家市场主体，组织交易 2165 场次，成功交易 2332200 笔，成交绿色能源电力 2143 亿千瓦时，取得了显著的经济、社会效益。

提出了一种含电动汽车负荷的工业园区综合能源系统优化调度策略。首先，基于不同时段的负荷特性差异以及电动汽车用户的需求差异，建立电动汽车柔性充放电模型；其次，针对园区中氢能需求，建立了相关的氢能设备模型；然后，将电动汽车集群、分布式光伏和氢能设备集成至综合能源系统中，经由二阶锥松弛处理形成一体化数学模型；最后考虑具有太阳能光伏与电动汽车集群的工业园区综合能源系统能量管理与能源交易，进一步分析其日常运行状态。研究结果表明：所提策略能兼顾综合能源系统运行收益和风险成本的平衡。